با گسترش روزافزون دیجیتالیشدن فرآیندها، شبکههای سازمانی و صنعتی بیش از هر زمان دیگری در معرض تهدیدات سایبری قرار گرفتهاند. این تهدیدات، بهویژه در محیطهایی مانند شبکههای صنعتی (OT)، زیرساختهای حیاتی، نیروگاهها، صنایع نفت و گاز و سیستمهای کنترلی (ICS)، میتوانند پیامدهایی فراتر از خسارات مالی داشته باشند و حتی موجب توقف عملیات یا آسیبهای جبرانناپذیر شوند.
در چنین شرایطی، سازمانها بهدنبال راهکارهایی هستند که بتوانند بالاترین سطح ایزولهسازی و حفاظت از شبکههای حساس را فراهم کنند. پرتو ارتباط صبا با تمرکز بر ارائه راهکارهای تخصصی امنیت شبکه در حوزههای صنعتی و زیرساختی، فناوری دیتا دیود (Data Diode) را بهعنوان یکی از مؤثرترین روشهای ایجاد ارتباط یکطرفه و حذف مسیرهای نفوذ معکوس معرفی میکند.
در این مقاله بهصورت علمی و بیطرف بررسی میکنیم که دیتا دیود چیست، چگونه کار میکند، چه تفاوتی با فایروال دارد و چرا در برخی معماریهای امنیتی به یک راهکار کلیدی تبدیل شده است.
در معماریهای سنتی شبکه، ارتباطات معمولاً بهصورت دوطرفه برقرار میشوند. این مدل ارتباطی اگرچه انعطافپذیر و کاربردی است، اما ذاتاً سطح حمله گستردهای ایجاد میکند؛ زیرا هر مسیری که برای ارسال داده وجود دارد، میتواند به مسیری برای نفوذ، سوءاستفاده یا اجرای حملات سایبری نیز تبدیل شود.
در بسیاری از شبکههای حساس—بهویژه در محیطهای صنعتی—نیاز اصلی صرفاً ارسال اطلاعات از یک شبکه امن به شبکهای دیگر (مانند شبکه مدیریتی یا مانیتورینگ) است، بدون آنکه هیچ داده یا فرمانی امکان بازگشت داشته باشد.
در چنین سناریوهایی، امنیت بر انعطافپذیری اولویت دارد و مفهوم ارتباط یکطرفه معنا پیدا میکند. اینجاست که دیتا دیود بهعنوان یک راهکار تخصصی مطرح میشود.
دیتا دیود یک تجهیز شبکهای با معماری یکسویه است که امکان انتقال داده را فقط در یک جهت مشخص بین دو شبکه فراهم میکند.
در این فناوری:
شبکه مبدأ و شبکه مقصد بهصورت فیزیکی و الکتریکی از یکدیگر جدا میشوند
تنها یک مسیر یکطرفه برای عبور داده وجود دارد
هیچ کانال بازگشتی برای ارسال فرمان یا داده از مقصد به مبدأ تعبیه نشده است
برخلاف راهکارهای نرمافزاری، در دیتا دیود:
مسیر برگشتی برای داده یا فرمان وجود ندارد
امکان مسیریابی معکوس در سطح سختافزار حذف شده است
نفوذ مستقیم از شبکه ناامن به شبکه امن در سطح ارتباط شبکهای عملاً حذف میشود
این ویژگی باعث میشود حتی در صورت آلوده بودن شبکه مقصد، هیچ بدافزار، مهاجم یا عنصر مخربی نتواند از طریق بستر ارتباطی به شبکه مبدأ دسترسی پیدا کند.
یکی از پرسشهای رایج در زمان انتخاب راهکار امنیتی این است که تفاوت دیتا دیود با فایروال در چیست؟
فایروالها بر پایه قوانین نرمافزاری عمل میکنند. آنها ترافیک ورودی و خروجی را تحلیل کرده و بر اساس Ruleهای تعریفشده اجازه عبور یا مسدودسازی را صادر میکنند. با این حال:
فایروال ذاتاً یک تجهیز دوطرفه است
امنیت آن وابسته به پیکربندی صحیح است
در صورت وجود آسیبپذیری نرمافزاری یا خطای انسانی، امکان دور زدن آن وجود دارد
در مقابل، دیتا دیود:
ارتباط دوطرفه را در سطح سختافزار حذف میکند
وابسته به Ruleهای پیچیده امنیتی نیست
حتی در صورت خطای انسانی، مسیر برگشتی ایجاد نمیکند
به بیان ساده، فایروال تهدیدات را «مدیریت» میکند، اما دیتا دیود ماهیت ارتباط را بهگونهای تغییر میدهد که بسیاری از تهدیدات اساساً امکان شکلگیری پیدا نمیکنند.
به همین دلیل در معماریهای با سطح حساسیت بالا، معمولاً دیتا دیود بهعنوان مکمل یا لایه تکمیلی امنیت در کنار سایر تجهیزات استفاده میشود.
عملکرد اصلی دیتا دیود بر پایه حذف کامل نقاط ورود خارجی به شبکه امن است. با محدود کردن ارتباط به یک مسیر خروجی، سناریوهای متداول حمله—از جمله:
دسترسی غیرمجاز
انتشار بدافزار از بیرون به داخل
اجرای دستورات مخرب
تغییر ناخواسته دادهها
در سطح ارتباط شبکهای مسدود میشوند.
در این معماری:
دادهها میتوانند از شبکه امن خارج شوند
اما هیچ داده یا فرمانی نمیتواند به آن بازگردد
حتی پیکربندی نادرست نیز قادر به ایجاد مسیر برگشتی نخواهد بود
این رویکرد مبتنی بر «محدودسازی ساختاری» است، نه صرفاً تشخیص تهدید.
دیتا دیودها معمولاً در سناریوهایی بهکار میروند که نیاز به ارسال امن داده بدون بهخطر افتادن شبکه اصلی وجود دارد در بسیاری از پروژههای صنعتی، این معماری بهصورت سختافزاری و OS-less پیادهسازی میشود (مانند دیتادیود G200). نمونه هایی از این کاربردها عبارتند از :
ارسال دادههای پایش و مانیتورینگ به مراکز مدیریتی
انتقال اطلاعات فرآیندی برای تحلیل و گزارشگیری
یکپارچهسازی شبکههای صنعتی با سامانههای مدیریتی سازمان
اتصال امن شبکههای OT به IT
حفاظت از زیرساختهای حیاتی در برابر تهدیدات خارجی
در این موارد، سازمان میتواند از دادههای عملیاتی بهرهبرداری کند، بدون آنکه ریسک دسترسی معکوس به شبکه صنعتی را بپذیرد.
امنیت در دنیای شبکهها مفهومی نسبی است و هیچ راهکاری بهتنهایی تضمینکننده امنیت کامل نیست. با این حال، دیتا دیود با حذف ارتباط دوطرفه، سطح امنیت را به حداکثر ممکن در سطح ارتباط شبکهای نزدیک میکند.
امنیت در اینجا نه بر پایه تشخیص بدافزار یا تحلیل رفتار، بلکه بر اساس محدودسازی فیزیکی مسیر ارتباطی بنا شده است.
بهعبارت دیگر، دیتا دیود با تغییر ماهیت ارتباط، بسیاری از تهدیدات را پیش از آنکه به مرحله حمله برسند، از نظر ساختاری غیرقابل اجرا میسازد.
دیتا دیود یک راهکار تخصصی برای سناریوهایی است که در آنها امنیت بر انعطافپذیری اولویت دارد. با ایجاد ارتباط یکطرفه و حذف مسیرهای برگشتی، این فناوری امکان حفاظت مؤثر از شبکههای حساس، صنعتی و زیرساختهای حیاتی را فراهم میکند.
در محیطهایی که توقف سرویس، اختلال در فرآیندهای صنعتی یا نفوذ سایبری میتواند خسارات عملیاتی، مالی و اعتباری گسترده ایجاد کند، استفاده از راهکارهای مبتنی بر ارتباط یکطرفه نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت معماری محسوب میشود.
به همین دلیل، دیتا دیود بهعنوان یکی از پایههای معماریهای امنیتی پیشرفته در محیطهای OT، ICS و شبکههای با سطح حساسیت بالا شناخته میشود.
برای آشنایی بیشتر با راهکارهای ارتباط یکطرفه و کاربردهای آن در صنایع مختلف، میتوانید سایر مقالات مرتبط را در وبسایت پرتو ارتباط صبا مطالعه کنید.
